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presens熒光式和極譜式溶氧儀測量地表水中溶解氧含量的比較
閱讀：2191 發(fā)布時間：2023-8-28水中溶解氧的含量是衡量水體自凈能力的一個指標,。它與大氣壓力,、水溫和含鹽量等因素有關(guān),，大氣壓力降低，水溫升高,，含鹽量升高都會導致水中溶解氧含量降低,。目前水樣中溶解氧測定方法主要有：碘量法、膜電極法,、電導法和presens熒光法,。膜電極法和presens熒光法因為儀器小、可便攜,、測試速度快,、結(jié)果穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準確而被普遍采用,。膜電極法根據(jù)電極測試原理分為原電池式和極譜式。極譜式溶氧儀原理為當水體中氧分子透過隔膜后被工作電極還原,，然后產(chǎn)生與氧濃度成正相關(guān)的擴散電流,，通過測量擴散電流來計算溶解氧濃度。熒光法溶氧儀電極頭部覆蓋一層熒光物質(zhì),，當光源發(fā)出藍光照射到熒光物質(zhì)時,，presens熒光物質(zhì)被激發(fā)然后產(chǎn)生紅光熒光，由于氧分子的猝熄作用,，在一定的溫度下,，激發(fā)紅光的時間和強度與氧分子的濃度成反比,，通過測量激發(fā)紅光與參比光的相位差來計算氧分子的濃度。現(xiàn)行HJ 509-2009溶解氧標準中使用的探頭為極譜式溶氧探頭,，目前熒光法溶解氧儀器在國內(nèi)暫有適用的檢測方法標準,，只有HJ925-2017儀器標準。本實驗目的主要為比對presens熒光式溶氧和極譜式溶氧儀測試結(jié)果之間是否存在顯著差異,，另外使用presens熒光式溶氧儀測量的結(jié)果是否能被實驗室接受,。
1、結(jié)果與分析
presens熒光式溶氧儀測量過程不消耗氧氣,，測試時只需將探頭放入水中靜置等待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后讀取,。極譜式溶氧電極測量時會消耗膜附近的溶氧，測量時被測水樣與電極間需要有相對運動,，不攪拌測量結(jié)果會越測越小,。本實驗室采用磁力攪拌（現(xiàn)場可搖晃電極，但要避免速度過快導致空氣對水樣充氧,，尤其是低氧水樣）,，對4個水樣先用presens熒光式溶氧儀測定，然后在不同轉(zhuǎn)速下用極譜式溶氧儀測定,，從表1 中數(shù)據(jù)來看,，當磁子轉(zhuǎn)速在500rpm 時基本和presens熒光式溶氧儀的數(shù)據(jù)一致，當攪拌速度繼續(xù)增大時溶解氧數(shù)據(jù)增大,，增幅變慢,，數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。
根據(jù)HJ 506-2009的要求,，新儀器投入使
用前,、更換電極或電解液以后，需檢查探頭的線性,。選取5個比較干凈的水樣（HJ506標準中采用不同溶氧的純凈水樣）分別用極譜式溶氧儀,、presens熒光式溶氧儀和碘量法測定溶解氧含量，測定結(jié)果如表2所示,。根據(jù)表中結(jié)果進行回歸分析,，極譜式溶氧儀結(jié)果和碘量法結(jié)果之間F=3881，F(xiàn)0.05（1,，3）=10.13,，F(xiàn)＞F0.05（1，3）,；presens熒光式溶氧儀結(jié)果和碘量法結(jié)果之間F=6791,，F(xiàn)0.05（1，3）=10.13,，F(xiàn)＞F0.05（1,，3）,。可以判定這兩組數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)關(guān)系是高度顯著的,，即判定兩個探頭法儀器測定的溶解氧結(jié)果與碘量法結(jié)果在顯著性水平為5%時都無顯著性差異,，認為本次極譜式溶解氧探頭和presens熒光式溶解氧的電極探頭響應都呈線性。同碘量法結(jié)果比較,，極譜法測量相對偏差范圍在-1.13%~0.26%,，presens熒光法測量相對偏差范圍在-1.14%~0.04%，都符合準確度要求,。
2,、結(jié)論
實驗結(jié)果表明，presens熒光式溶氧儀探頭和極譜式溶氧儀探頭響應都呈線性,，presens熒光式溶氧儀測量標準偏差為0.0151,，精密度為0.12%；極譜式溶氧儀測量標準偏差為0.0135,，精密度為0.11%,；presens熒光式溶氧儀結(jié)果和碘量法之間相對偏差為-1.14%~0.04%；極譜式溶氧儀結(jié)果和碘量法之間相對偏差為-1.13%~0.26%,；presens熒光式和極譜式溶氧儀結(jié)果之間相對偏差為-1.00%～0.35%,；兩款儀器測試結(jié)果的精密度和測定方法在95%的置信度下不存在顯著差異，因此認為presens熒光式溶氧儀和極譜式溶氧儀測量結(jié)果都符合實驗室的檢測要求,。國標中presens熒光式溶氧儀用于水質(zhì)溶解氧測定的方法標準暫未出來,，但由于presens熒光式溶氧探頭的穩(wěn)定性和重復性好，維護操作少,，已經(jīng)廣泛的應用于實驗室檢測分析,，野外便攜測定以及水質(zhì)自動在線監(jiān)測環(huán)節(jié)中。
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大連力迪流體控制技術(shù)有限公司作為presens代理,，誠摯為各位提供德國presens全系列產(chǎn)品。
德國PreSens公司是光化學傳感器技術(shù)領(lǐng)域的重要公司,。與其合作伙伴一起在歐洲,，美洲和亞洲等地域提供服務。德國 PreSens為生物過程控制,，生物與環(huán)境研究，食品與飲料行業(yè)以及其他工業(yè)應用的終端用戶提供廣泛的傳感器系統(tǒng),。
德國PreSens熒光法頂空殘氧分析儀 是一款基于熒光淬滅檢測原理的,，具備非侵入式留樣管理和侵入式（熒光探針）兩種檢測模式,，主要應用在西林瓶殘氧含量等藥品行業(yè)，德國PreSens殘氧儀還應用在大輸液,，安瓿瓶殘氧,，奶粉殘氧檢測，膨化食品等頂空殘氧檢測領(lǐng)域,。
Presens殘氧儀適用于小頂空,、負壓條件下測試，氧氣需求量小,?？梢詼y量0.1ml樣氣，響應時間≤1s可同時檢測頂空氧及溶解氧含量,。檢測氧氣氣態(tài)和15ppb以上的溶解氧濃度,。
Presens殘氧檢測克服了碘量法和電流測定法的不足，具有很好的光化學穩(wěn)定性,、重現(xiàn)性,，無延遲，精度高,，壽命長,。。
preSens頂空殘氧分析儀功能特性:
> 可適配非接觸式測氧貼片,、小型氧探針和微型氧傳感器
> 通過掃描傳感器校準二維碼,，進行自動校準，傳感器免維護,、長期使用
> 溫度,、壓力和鹽分補償
> 能耗低，適合長期測量
> 可擴展數(shù)據(jù)庫支持的軟件,，同時控制多個設(shè)備
德國presens除了可以檢測氧氣的含量,，還提供PH以及二氧化碳的檢測系統(tǒng)。
德國presens儀表系統(tǒng)提供便攜式屏幕顯示儀表FIBOX4(trace),MicroX4（trace）,，儀表與微型傳感器,、非侵入式節(jié)點、流通池及高魯 棒性浸漬探頭一同使用,，痕量儀表測量1 ppb至100%氧,，儀表配備長效電池、具有巨大存儲容量,，帶顯示屏和USB供電,，同時控制多個儀表的PreSens Measurement Studio 2 軟件可以輕松將數(shù)據(jù)進行管理。
德國presens提供usb供電并且通過電腦顯示的OXY-1SMA(trace),OXY-1 ST(trace)儀表,。儀表外形小巧,，該系列測氧儀可安裝在幾乎任何地方,。兼容非侵入式節(jié)點、浸漬探頭及流通池,。該系列設(shè)備具有溫度,、壓力及鹽度補償功能，儀表與微型傳感器,、非侵入式節(jié)點,、流通池及高魯 棒性浸漬探頭一同使用，痕量儀表測量1 ppb至100%氧,，同時控制多個儀表的PreSens Measurement Studio 2 軟件可以輕松將數(shù)據(jù)進行管理,。